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Vorrichtung zum Verstellen des Zündzeitpunktes an Brennkraftmaschinen
Bei Flugmotoren kommen hinsichtlich ihrer Belastung im wesentlichen drei wichtige
Betriebszustände in Betracht: der Leerlauf, solange das Flugzeug auf der Erde steht,
Volllast zum Aufsteigen und der Betrieb des Motors mit Teillast, insbesondere für
Langstreckenflüge, wenn das Flugzeug eine bestimmte Flughöhe erreicht hat. Für die
Lebensdauer der Flugmotoren ist es von größter Wichtigkeit, daß bei jeder diesen
Motorleistungen entsprechenden Stellung des Gashebels auch die Zündung zu einem
genau festgelegten Zeitpunkt erfolgt, und zwar bei Leerlauf in der Spätzündungsstellung
der Zündzeitpunktverstelleinrichtung, bei Vollast in einer mittleren Frühzündungsstellung
und bei Teillast bei voller Frühzündung.
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Da es aus Gründen der Betriebssicherheit unerwünscht ist, daß bei
auftretenden Störungen, wie z. B. Brüchen der Verstellgestänge o. ,dgl. sich der
Zündzeitpunkt in eine der beiden Endstellungen des Verstellbereichs, d. h. entweder
auf volle Spätzündung oder auf volle Frühzündung einstellt, ist gemäß der Erfindung
ein auf die Zündzeitpunktverstelleinrichtung wirkender feststehender Anschlag vorgesehen,
an welchem die Betätigungsvorrichtung für den Verstellmechanismus der Zündeinrichtung
in einer Zwischenstellung des Zündzeitpunktverstellbereichs unter der Wirkung von
einander entgegenwirkenden Federkräften anliegt, wenn keine anderen Kräfte auf sie
wirken. Ein derartiger Anschlag kann entweder unmittelbar an der Zündeinrichtung
angebracht und beispielsweise in .die Zündverstelleinrichtung eingebaut sein, er
kann aber auch außerhalb der Zündeinrichtung als festes oder verstellbares Steuerungsglied
mit der ZündverstelleinTichtung zusammenwirken.
In den Abb. i bis
j sind verschiedenartige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt,
und zwar wird bei der Vorrichtung nach Abb. i die Steuerung der Zündverstelleinrichtung
in der Zwischenstellung durch ein besonderes Gestänge bewerkstelligt, während bei
den Vorrichtungen nach den Abb."2 bis 5 der auf die Zündverstelleinrichtung wirkende
Anschlag mit der Verstelleinrichtung selbst zusammengebaut ist.
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Bei der Vorrichtung gemäß Abb. i ist i der Verstellhebel der Zündzeitpunktveistelleinrichtung,
der durch die Feder 2 in der Pfeilrichtung gezogen wird. In der dargestellten Stellung
liegt der Hebel i an einem Anschlag 3 an, der mit einem am Motor 4 oder an anderen
festen Flugzeugteilen entlang geführten -und durch die Feder 5 und die Anschläge
6 und; gegen diese abgefederten Gestänge 8 verbunden ist. Die in dem Anschlag 7
verschraubbare Stellschraube 9 ermöglicht eine genaue Einstellung des Anschlags
3 und damit des Zündzeitpunkts in der dargestellten Zwischenstellung. Der Verstellhebel
i der Zündzeitpunktverstelleinrichtung ist seinerseits durch das Gestänge io mit
dem Verstellhebel ii zur Betätigung der Vergaserdrossel gekuppelt, die Verstellung
des Zündzeitpunkts erfolgt also zwangsläufig mit der Verstellung des Gashebels.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist im einzelnen die folgende: Beim
Anlassen des Motors werden die Hebel i und I1 durch Ziehen am Gestänge io entgegen
der Kraft der Feder 2 in die mit gestrichelten Linien angedeutete Stellung (Spätzündung,
Leerlauf) gebracht. Wird nun Gas gegeben, so werden die Hebel i und i i in der Pfeilrichtung
geschwenkt, und zwar der Hebel i .so weit, bis er mit seinem dem Schwenkungspunkt
abgewandten Ende am Anschlag 3 anliegt, während der Hebel i i darüber hinaus innerhalb
der durch den Schlitz 12 im Gestänge io bestimmten Grenzen weitergeschwenkt werden
kann. Innerhalb dieses Bereichs der Drosselklappenverstellung ändert sich also die
Zündzeitpunkteinstellung nicht. Bei der in der Abb. i dargestellten Vollgas.stellung
des Hebels i i nimmt auch der Zündverstellhebel i die diesem Betriebszustand des
Motors entsprechende mittlere Frühzündungsstellung ein. Die Einstellung des Zündzeitpunkts
auf volle Frühzündung erfolgt durch Verschieben des Anschlags 3 in die mit strichpunktierten
Linien angedeutete Stellung durch Betätigen des Gestänges B. Unter der Einwirkung
der Feder 2 nimmt dann der Hebel i die ebenfalls durch eine strichpunktierte Linie
angedeutete Stellung zum Gestänge io ein, in welcher dem Motor beispielsweise ein
mageres, durch das Gestänge 8 einstellbares Brennstoff-Luft-Gemisch zugeführt wird.
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Beim übelgang auf die Vollgasstellung wird das Gestänge 8 wieder in
die in Abb. i dargestellte Stellung zurückgezogen, wobei die Federn 2 und 5 gespannt
und der am Anschlag 3 anliegende Hebel i in die Zwischenstellung des Zündzeitpunktverstellbereichs
zurückgeführt wird.
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Bei den in den. Abb. 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen des
Erfindungsgegenstandes ist die Abfederung der Zündverstelleinrichtung unmittelbar
an dieser selbst vorgenommen, und zwar bei der Vorrichtung' gemäß Abb.2 innerhalb
und bei den Vorrichtungen gemäß den Abb. 3 und 4 außerhalb des Zündgehäuses.
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In Abb. 2 ist 13 der Teil des Zündergehäuses, in welchem die Zündzeitpunktverstelleinrichtung
untergebracht ist. Aus dem Gehäuse ragt die Antriebswelle 14 des Zünders heraus.
Die Verstellung des Zündzeitpunkts erfolgt dadurch, daß die Welle 15, auf
welcher der Läufer des Magnetzünders und der Unter-'brechernocken befestigt sind,
gegenüber der Antriebswelle 14 verdreht wird. Zu diesem Zweck tragen die Wellen
14 und 15 gegenläufige Steilgewinde i6 und 17, in welche die auf den Wellen 14 und
15 verschiebbare, in der Hülse 18 kugelgelagerte Verstellmutter ig eingreift. In
der in der Abbildung dargestellten Stellung ist die Verstellmutter dadurch in eine
Zwischenstellung des Zündzeitpunktv erstellbereichs eingestellt, daß die Hülse 18
mit der Mutter ig durch die auf die beiden Flansche 2o und 21 drückenden, einander
entgegenwirkenden Federn 22 und 23 gegen die beiden Seiten der Anschläge 24 und
25 abgefedert und hier in Rast gehalten ist. Bei der Verschiebung der Hülse 18 und
der Mutter 19 durch eine in die Schlitze 26 und 27 eingreifende, nicht dargestellte
Schaltgabel werden die Wellen 14 und 15 gegeneinander verdreht und je nach der Verschiebungsrichtung
die eine oder die andere der beiden Schraubenfedern 22 und 23 über einen der beiden
Flansche 2o und 21 zusammengepreßt. Dadurch kann von einer durch die Anschläge bestimmten
Zwischenstellung des Zündverstellbereiches aus der Zündzeitpunkt auf größere Frühzündung
oder auf größere Spätzündung eingestellt werden, mit der Maßgabe, daß die Hülse
i8 der Verstellmutter ig immer wieder in die durch die Anschläge 24 und 25 bestimmte
Zwischenstellung zurückgeht, wenn die Schaltgabel losgelassen wird.
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In besonders einfacher Weise kann der Zündzeitpunkt in eine Zwischenstellung
des Verstellbereichs bei dem in Abb. 3 a und 3 b von vorn und von der Seite dargestellten
Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstands
eingestellt werden.
In den Abbildungen bedeutet 28 den Zündverstellhebel, der auf der Welle 29 der in
dem Gehäuse 30 untergebrachten Zündverstelleinrichtung befestigt ist. Auf
die Welle 29 ist eine Torsionsschraubenfeder 31 aufgeschoben, deren freie Enden
32 und 33 an je einer Seite eines am Gehäuse 3o befestigten Anschlags 34 und eines
am Verstellhebel 28 angebrachten Mitnehmers 35 unter Vorspannung anliegen, damit
der Verstellhebel 28 in der Zwischenstellung gegen den Anschlag 34 abgefedert ist
und auch nicht durch auf ihn einwirkende Erschütterungen aus ihr herausbewegt werden
kann. Die Verstellung des Zündzeitpunkts geschieht nun durch Schwenken -des Verstellhebels
28 aus der dargestellten Zwischenstellung nach der einen oder nach der anderen Seite.
Dabei wird in jedem Fall die Torsionsfeder 31 zwischen dem Anschlag 34 und dem Mitnehmer
35 gespannt und der Verstellhebel28 durch die gespannte Torsionsfeder in die Zwischenstellung
zurückgeschwenkt, wenn keine anderen Kräfte mehr auf den Verstellhebel einwirken.
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In ähnlicher Weise ist die Vorrichtung gemäß Abb.4 aufgebaut. In diesem
Fall liegen die Verhältnisse nur insofern anders, als außer der auf die Welle 36
des Verstellhebels 37 aufgeschobenen Torsionsfeder 38 noch eine durch gestrichelte
Linien angedeutete Feder 39 auf den Verstellhebel 37 wirkt, welche diesen in der
Pfeilrichtung zieht. Die Kraft dieser Feder wird durch die zwischen den beispielsweise
am Zündergehäuse 4o befestigten Anschlägen 41 und 42 gespannte Torsionsfeder 38
aufgehoben, so daß der Verstellhebel 37 in der in der Abbildung dargestellten Zwischenstellung
des Verstellbereichs steht, wenn keine weiteren verstellenden Kräfte auf ihn einwirken.
Wird nun der Verstellhebel aus der Zwischenstellung nach rechts geschwenkt, so wird
der Zündzeitpunkt verändert und dabei die zwischen den leiden Anschlägen 41 und
42 gespannte Torsionsfeder 38 vermittels des am Verstellhebel 37 angebrachten Mitnehmers
43 noch dadurch weiter gespannt, daß das am Mitnehmer 43 anliegende freie Ende 44
der Torsionsfeder bei der Schwenkung des Verstellhebels mitgenommen wird und sich
dabei vom Anschlag 42 abhebt. Wird der Verstellhebel 37 dann wieder losgelassen,
so wird er durch die Torsionsfeder 38 entgegen der Kraft der Feder 39 wieder in
die in der Abbildung dargestellte Stellung zurückgeschwenkt, in welcher das freie
Ende 44 der Torsionsfeder 38 wieder am Anschlag 42 anliegt. Wird der Verstellhebel
37 dagegen nach links geschwenkt, so ist dabei nur die Kraft der Feder 39 zu überwinden,
wobei sich der Mitnehmer 43 von dem freien Ende 44 der zwischen den Anschlägen
41 und 42 gespannten Torsionsfeder 38 wegbewegt, ohne diese mitzunehmen. Auf den
Verstellhebel 37 wirkt also die Torsionsfeder 38 bei dieser Bewegung nicht ein,
und ebenso wird die rückläufige Bewegung beim Loslassen des Verstellhebels 37 in
diesem Fall nicht durch die Torsionsfeder 38, sondern durch die Schraubenfeder
39 verursacht, durch welche der Verstellhebel 37 in die dargestellte Zwischenstellung
zurückgezogen wird, in welcher der Mitnehmer 43 wieder an dem freien Ende 44 der
Torsionsfeder 38 anliegt.
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Der Vorteil, den diese Vorrichtung gegenüber der in Abb. 3 a und 3
b dargestellten bietet, besteht darin, daß durch die Wirkung der beiden Federn 38
und 39 eine Festlegung des Verstellhebels 37 in der Zwischenstellung des Zündverstellbereichs
mit größerer Sicherheit zu erreichen ist als durch die Torsionsfeder 31 bei der
in Abb. 3 a und 3 b dargestellten Vorrichtung. Eine absolute Festlegung des Verstellhebels,
die eine volle Sicherheit gegen jede Art von Erschütterungen u. dgl. bietet, kann
allerdings nur durch eine besondere Verriegelungsvorrichtung in der Zwischenstellung
des Verstellhebels erreicht werden. Eine derartige Verriegelungsvorrichtung für
das in den Abb. 3 a und 3 b dargestellte Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
ist in den Abb. 5 a und 5 b dargestellt. An dem Zündverstellhebe128 ist in diesem
Fall ein geschlossenes Gehäuse 45 angesetzt, in welches ein frei beweglicher Hebel
46 durch die Öffnung 47 hineinragt. Der Hebel 46 ist mit einem Hebel 48 durch einen
Bolzen 49 gelenkig verbunden und wird durch die auf den Ansatz 5o wirkende Schraubenfeder
51 in der offenen Führung 52 in der dargestellten Stellung festgehalten, in welcher
ein Haltebolzen 53 in eine Öffnung 54 eines am Zündergehäuse 3o befestigten Bügels
55 eingreift. In dieser Stellung ist also der Verstellhebe128 verriegelt.
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Wenn auf den Hebel 46 in einer der beiden Pfeilrichtungen ein Zug
ausgeübt wird, so wird die Verriegelung gelöst und der Verstellhebel betätigt. Durch
den Zug am Hebel 46 wird nämlich dieser in dem Gehäuse 45 so geschwenkt, daß er
die in Abb. 5 b mit strichpunktierten Linien angedeutete Stellung einnimmt, in welcher
er auf einer der Verbreiterungen 56 im Gehäuseinnenraum aufliegt. Bei dieser Bewegung
des Hebels 46 wird der Hebel 48 mit dem Ansatz 5o in der Führung 52 entgegen der
Kraft der Feder 51 hochgezogen, der Haltebolzen 53 aus der Öffnung 54 des am Zündergehäuse
3o befestigten Bügels 55 herausbewegt und dadurch der Verstellhebel freigegeben.
Wenn der Verstellhebel 28 und der Hebel 46 in die dargestellte Zwischenstellung
zurückgehen,
schnappt auch der Haltebolzen 53 wieder in die Verriegelungsöffnung 54 im Bügel
55 ein.